Extracting the properties of quasilocalized modes in computer glasses: Long-range continuum fields, contour integrals and boundary effects
玻璃中的低频非声子模式和塑性重排是空间准局域化的，即具有无序诱导的短程核和已知的长程衰减弹性场。提取未知的短程核心属性，可能在计算机眼镜中访问，是最重要的。在这里，我们考虑一类轮廓积分，在已知的长程字段，这是专门设计用于提取的核心属性。我们首先表明，在目前的研究中使用的典型尺寸的计算机眼镜，准本地化模式的长程场的经验边界效应与模拟盒的形状和广泛采用的周期性边界条件。特别是，介导的盒子形状和周期性的边界条件的图像相互作用诱导场的旋转和方向依赖的抑制其长程衰减。然后，我们开发了一个连续理论，定量预测这些有限尺寸的边界效应，并支持它通过广泛的计算机模拟。该理论考虑了有限尺寸的边界效应，同时允许提取短程核心属性，例如它们的典型应变比和取向。该理论在2D和3D中都得到了广泛的验证。总的来说，我们的研究结果提供了一个有用的工具，用于提取非声子模式和塑料重排在计算机眼镜的内在核心属性。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disordered crystals reveal soft quasilocalized glassy excitations
已知通过使熔体淬火形成的结构玻璃具有低能量准定域（非声子）激发的群体，其频率$ω$遵循作为$ω\!\to\!0$的通用$\sim\!ω^4$分布，与玻璃形成历史、粒子间相互作用势或空间维度无关。在这里，我们表明，非声子激发的普遍四次定律也持有无序晶体具有有限的长程序，这是缺乏在他们的玻璃同行。因此，我们确定，四次定律的普遍性程度超出了从熔体淬火的结构玻璃。我们进一步发现，无序晶体，其无序程度可以连续控制，主机更多的准局域化激发比预期的基础上，其程度的机械无序-量化的剪切模量的相对波动-相比，具有类似程度的机械无序的结构玻璃。最后，我们表明，非线性准定域激发的稳定性约束-以前建立在结构玻璃-也持有无序晶体。我们的研究结果与无序晶体中实验观察到的玻璃状异常有关。更广泛地说，他们构成了一个重要的一步，追查必要的基本成分的出现，普遍的非声子激发在无序固体。
2022-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalous dynamics in two- and three- dimensional Heisenberg-Mattis spin glasses
我们研究了非磁化海森堡-马蒂斯自旋玻璃在空间维度$d=2$和3，T=0时的光谱和局域化性质。我们使用数值转移矩阵方法结合有限尺寸标度计算李雅普诺夫指数，和本征值计数定理，再加上高斯消去算法，以评估状态密度。在$d=2$中，我们发现所有的态都是局域化的，局域化长度以$ω^{-1}$和能量$ω\to 0$的形式发散。对态密度的对数修正与理论预测一致。在$d=3$中，态密度对能量的依赖性与纯反铁磁体中的自旋波相同，这也与理论预测一致，尽管相应的振幅不同。
2006-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal non-phononic density of states in 2D, 3D and 4D glasses
结构玻璃具有无序和挫诱导的软准定域激发，在各种玻璃化现象中起着关键作用。最近的工作已经确定，在三维模型玻璃成型，这些非声子的软激发可能会采取准局域化的形式，谐波振动模式，其频率遵循一个普遍的状态密度$D(ω)\!\sim\!ω^4$，独立于微观细节，并为广泛的玻璃制备协议。在这里，我们进一步建立的普遍性的非声子密度的振动模式的直接测量模型结构玻璃在二维和四维。我们还调查了他们的本地化程度，这是一般较弱的较低的空间维度，引起一个显着的系统大小的非声子态密度的依赖在两个维度，但不是在更高的维度。最后，我们确定了一个基本的玻璃频率标度$ω_c$以上的通用$ω^4$法律打破。
2018-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A localization transition underlies the mode-coupling crossover of glasses
我们研究了几种玻璃模型的势能景观的平衡统计性质，在一个温度制度，迄今无法用计算机模拟。我们表明，不稳定的模式的固定点进行本地化过渡在真实空间中的模式耦合的交叉温度确定的动力学。在低温下发现的局部不稳定模式的浓度是一个非普遍的，有限维的平均场玻璃理论没有捕获的功能。我们的分析调和，并大大扩展，以前相互冲突的数值结果，并提供了一个特征温度的玻璃动力学，明确定位的模式耦合交叉。
2019-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistics and properties of low-frequency vibrational modes in structural glasses
低频振动模式在确定玻璃的各种基本性质中起着核心作用，但它们的统计和机械性质尚未完全了解。使用广泛的数值模拟的几个模型的玻璃在三维空间中，我们表明，在系统的线性尺寸$L$充分小于一个交叉尺寸$L_{D}$，低频率的状态密度的尾部如下$D(ω)\!\sim\!ω^4$附近的最低戈德斯通模式的频率。我们发现，样本到样本的统计系统的最小振动频率的大小$L\!<\!L_D$是Weibull，标度指数与$ω^4$法律非常一致。我们进一步表明，最低频率的模式是空间准本地化的，他们的本地化和相关的四次非谐性在很大程度上是频率无关的。的低频模式上的制备方案的效果进行了阐述和一些玻璃的lengthscales进行了简要讨论。
2017-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fatigue failure in two-dimensional glasses under cyclic shear deformation
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）
该研究通过原子模拟发现二维玻璃在循环剪切下的疲劳失效时间以指数-1幂律发散，与三维的-2不同，并揭示了损伤累积与失效的稳健联系及失效时间的随机性。
2026-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal frequency-dependent conduction of electron glasses
表征非晶系统和玻璃的频率依赖性响应可以为其物理提供重要的见解。在这里，我们研究了电子玻璃的响应，其中库仑相互作用是重要的，以前已被证明可以显着修改电导，并导致记忆效应和老化。我们提出了一个模型，使我们能够考虑到在一个自洽的方式的相互作用，并探讨在所有频率的频率依赖性传导。在低频率下，传导发生在渗流骨干上，并且该模型捕获可变范围跳跃行为。在高频率下，传导由局部簇支配。尽管低频和高频下的物理机制不同，但我们能够使用两个参数将所有数值数据缩放到一条曲线上：DC传导和介电常数。该行为遵循实验上观察到的一大类非晶态固体的普遍标度。
2014-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Toward understanding the depletion of two-level systems in ultrastable glasses
二能级系统（TLS）的密度控制着玻璃中的低温热性质，并且已经发现在超稳定玻璃中几乎耗尽。虽然TLS的这种耗尽被认为与准局域模（QLM）的急剧减少有密切的关系，但它还没有被明确地形式化。在这项工作中，我们认为，基于\textit{soft-potential}模型，TLS对应于QLM具有典型的频率$ω_0$。TLS的密度$n_0$与QLM的密度$D_L(ω_0)$和对称双阱$f(ω_0)$在$ω_0$处的分数两者成比例，即，$n_0 \propto D_L(ω_0)f(ω_0)$。我们用数值方法估计了不同稳定度下计算机眼镜中的$ω_0$和$n_0$，发现$ω_0$大约是德拜频率的$5\%$到$10\%$。超稳定玻璃中的$n_0$比制备不良的玻璃中的小超过$1000$倍，其中$D_L(ω_0)$和$f(ω_0)$均显著降低。值得注意的是，对$n_0$的估计的数量级与非晶硅实验中发现的数量级一致。我们的研究为理解TLS通过QLM的稀疏而耗尽铺平了道路。
2021-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Relation between heterogeneous frozen regions in supercooled liquids and non-Debye spectrum in the corresponding glasses
最近对玻璃体系的数值研究提供了在态密度$D(ω)$的低频谱中存在非Goldstone模（NGM）的证据。类似于Goldstone模式（GM），i。例如，固体中的声子，NGM是软低能激发。然而，与GM不同，NGM是局部激发。在这里，我们首先表明，父母的温度$T^*$修改$D(ω)$中的GM/NGM的比例。特别地，声子衰减反映在低频幂律$D(ω) \sim ω^{s(T^*)}$中的指数$s(T^*)$的母体温度依赖性中，其中$2 \leq s(T^*) \leq 4 $。其次，通过对$s(T^*)$和$s(p)$的比较，指出了$s(T^*)$和$s(p)$的区别。例如，通过钉扎\mttp{a} $p$粒子分数获得相同的量，我们认为$s(T^*)$反映了大小为$ξ^3 \propto p$的动态异质区域的存在。最后，我们提供了一个估计$ξ$作为$T^*$的函数，发现一个温和的幂律发散，$ξ\sim (T^* - T_d)^{-α/3}$，$T_d$的动态交叉温度和$α$的范围内下降$α\in [0.8,1.0]$。
2019-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of the nonphononic vibrational spectrum across different classes of computer glasses
最近已经确定，简单计算机玻璃模型的频谱由软的、准定域的非声子振动模式构成，其频率$ω$遵循无隙的、普适的分布${\cal D}(ω)\!\sim\!ω^4$。虽然这种普遍的非声子谱已被证明是强大的改变玻璃的历史和空间维度，它迄今为止只被观察到简单的计算机眼镜具有径向对称，成对的相互作用势。因此，在简单的计算机眼镜中看到的非声子光谱的普遍性与现实的实验室眼镜的相关性仍然不清楚。在这里，我们证明了出现的普遍$ω^4$非声子谱在各种各样的现实计算机玻璃模型，从四面体网络玻璃与三体相互作用，通过分子玻璃和玻璃状聚合物，散装金属玻璃（BMG）。与以前的观察一起，我们的研究结果表明，低频非声子振动光谱的任何玻璃状固体淬火从熔体的功能普遍$ω^4$法律，独立于其微观相互作用的性质。
2020-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple random matrix model for the vibrational spectrum of jammed packings
为了更好地理解结构玻璃中令人惊讶的低频振动模式，我们研究了稀疏随机矩阵的大集合的光谱，其中无序由键重分布和网络协调控制。我们发现$D(ω)$有三个制度：一个非常低的频率制度，可以预测分析使用极值统计，准本地化模式的中间制度，和高原与$D(ω) \sim ω^0$。在键重均匀的特殊情况下，中间状态显示$D(ω) \sim ω^4$，与网络协调和系统大小无关，正如最近在结构玻璃模拟中发现的那样。
2018-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topology of vibrational modes predict plastic events in glasses
本研究通过分析二维玻璃模型振动本征矢量场的拓扑缺陷，发现准静态剪切下塑性事件位置与负电荷拓扑缺陷强相关，建立了玻璃变形前结构与塑性事件的直接联系。
2022-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From Green-Kubo to the full Boltzmann kinetic approach to heat transport in crystals and glasses
我们表明，顶点修正准谐波格林-久保理论的绝缘体中的热传输自然会导致一个概括的导电率，可以从线性化玻尔兹曼方程的表达式，当全散射矩阵的影响占。我们的研究结果，这是从Mori-Zwanzig记忆函数形式主义，提供了一个完全从头推导的线性玻尔兹曼输运方程，并建立了最近提出的两个统一的方法之间的连接，在绝缘晶体和玻璃的热输运。
2022-12-08 cond-mat.stat-mech
Anharmonicity, vibrational instability and Boson peak in glasses
我们发现，一个{ \em振动不稳定性}的光谱弱相互作用准本地谐波模式创建的最大值的非弹性散射强度的玻璃，玻色子峰。这种不稳定性受非谐性的限制，在低于某个频率$ω_c$（与相互作用的强度成比例）的情况下，导致振动态密度（DOS）的完全重构。新的{ \em谐波模}的DOS与非谐性的实际值无关。它是频率的通用函数，取决于一个参数--玻色子峰值频率，$ω_b$，它是相互作用强度的函数。DOS超过德拜值的部分在低频时为$\proptoω^4$，在$ω_b \ll ω\ll ω_c$区间内为$ω$。我们的结果是在一个很好的协议与最近的实验研究。
2003-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of local force dipole responses in computer glasses
软准定域模（QLM）普遍存在于熔融淬火的结构玻璃中，并且被认为与许多玻璃异常有关，例如它们的热导率和比热的低温标度以及在中频的声衰减。在计算机眼镜中，QLM可以在一组狭窄的情况下呈现谐波振动模式的形式，然而，直接访问它们在频率上的完整分布受到QLM与其他低频模式（例如，~声子）。以前的研究，以克服这个问题已经表明，玻璃的本地力偶极子的响应作为一个很好的代理其QLM;因此，我们在这里研究的本地力偶极子在计算机眼镜的响应的物理机械性能，在很大范围内的玻璃稳定性和在各种空间维度，与揭示尚未访问的QLM的频率的完整分布的属性的目标。我们发现，相对于QLM的频率$ω$（因此，也是他们的刚度$κ\!=\!ω^2$）的空间维度独立的普遍分布，与本地力偶极子的响应相关的刚度的分布特征（弱）依赖于空间维度。我们合理化这种依赖性，通过引入一个晶格模型，结合了现实空间的配置文件的QLM-与尺寸相关的远程弹性场-和普遍的统计特性，他们的频率。最后，我们讨论了我们的研究结果和玻璃化转变问题的基本方面之间可能的联系，并在超稳定玻璃的塑性活动的有限尺寸效应。
2020-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
